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¿Qué es el amoniaco? – Fórmula y sulfato

Publicado el 18 septiembre, 2020

¿Qué es el amoníaco?

¿Alguna vez ha entrado en una habitación y le ha sorprendido el olor acre de los limpiadores con amoniaco? ¿Alguna vez has caminado por una playa y te han sorprendido los olores de amoniaco que surgen de los peces en descomposición? ¡Estas experiencias fueron, sin duda, eventos de aclaramiento nasal!

El amoníaco es una molécula simple, tres átomos de hidrógeno unidos a un átomo de nitrógeno central, que se origina tanto de fuentes naturales como de síntesis industrial. Las fuentes naturales de amoníaco, en su mayor parte, provienen de orígenes biológicos. La descomposición de organismos muertos, como pescados o mariscos, así como la orina de organismos, todos producen compuestos que pueden descomponerse en amoníaco. A escala industrial, el amoníaco se produce en gran parte a través de una reacción conocida como proceso Haber, y cada año se producen millones de toneladas de amoníaco sintéticamente de esta manera.

Estructura molecular

La estructura y geometría de la molécula de amoníaco surgen de los enlaces entre los electrones más externos, o de valencia, de los átomos de nitrógeno e hidrógeno. Los enlaces entre los tres átomos de hidrógeno y el átomo de nitrógeno central son enlaces covalentes que se caracterizan por compartir electrones de valencia entre átomos. El único electrón de valencia no apareado de cada hidrógeno se comparte con uno de los tres electrones de valencia no apareados del nitrógeno.

Podría pensar que el nitrógeno puede poseer una geometría plana o plana, pero el átomo de nitrógeno posee un par de electrones que no están unidos a otro átomo. Estos electrones emparejados, llamados electrones de par solitario , repelen los electrones dentro de los enlaces covalentes, empujándolos fuera de una geometría plana. La forma de pirámide resultante da un ejemplo de lo que se conoce como geometría piramidal trigonal .

Reacciones importantes

El único par de electrones en el átomo de nitrógeno en el amoníaco significa que la molécula es una base excelente, o un compuesto que acepta fácilmente un hidrógeno de un ácido. Las reacciones ocurren típicamente con amoníaco disuelto en agua, también conocida como solución acuosa de amoníaco. Si la solución de amoníaco se agrega a una solución ácida, como el ácido clorhídrico, un solo átomo de hidrógeno del ácido se transfiere como un ión de hidrógeno, o protón, al par solitario de un átomo de nitrógeno de una molécula de amoníaco en espera. El resultado de esta transferencia de protones es la formación de un cuarto enlace covalente y la creación de un ion amonio cargado positivamente, NH sub 4 ^ +.

El ión amonio puede entonces formar un enlace iónico , o un enlace que se forma mediante la atracción entre cationes cargados positivamente con aniones cargados negativamente, con el ion cloruro cargado negativamente, Cl. El producto de esta reacción, el cloruro de amonio, da un excelente ejemplo de compuestos iónicos que resultan de la reacción del amoníaco con ácidos, las sales de amonio.

El único par de electrones en el átomo de nitrógeno del amoníaco también puede unirse con ciertos metales para formar compuestos llamados complejos de coordinación. Los complejos de coordinación pueden ser de colores brillantes, como en el caso de algunos complejos de cobre. Los complejos de coordinación con amoníaco son útiles en una variedad de aplicaciones, como catalizadores , compuestos que reducen la cantidad de energía requerida para realizar una reacción química o en productos farmacéuticos. Uno de los primeros medicamentos de quimioterapia para el cáncer, el cisplatino, es un compuesto en el que dos moléculas de amoníaco se unen con un átomo de platino.

Sulfato de amonio

El sulfato de amonio es una de las muchas sales de amonio que existen en la naturaleza o se sintetizan industrialmente. Un método simple para sintetizar sulfato de amonio es mediante la reacción de amoníaco con ácido sulfúrico. De manera similar al caso del ácido clorhídrico descrito anteriormente, dos protones de una molécula de ácido sulfúrico se transfieren a dos moléculas de amoníaco, creando dos iones de amonio. Los iones de amonio pueden entonces formar enlaces iónicos con el ion sulfato.

Las aplicaciones del sulfato de amonio en el mundo moderno demuestran áreas que son aparentemente mundanas y bastante inesperadas. Un uso común del sulfato de amonio es la incorporación de este compuesto en fertilizantes. Dentro de los fertilizantes, el nitrógeno del ion amonio ayuda a enriquecer el suelo. Se puede encontrar un uso más sorprendente del sulfato de amonio dentro de la industria alimentaria. Específicamente, el sulfato de amonio se usa para mantener el nivel adecuado de acidez en productos horneados.

Resumen de la lección

El amoníaco es una molécula simple que consta de tres átomos de hidrógeno unidos covalentemente a un átomo de nitrógeno central. El nitrógeno del amoníaco posee un par de electrones que empujan los enlaces covalentes hacia una geometría plana trigonal. El par de electrones solitarios en el átomo de nitrógeno son responsables de la capacidad del amoníaco para reaccionar con los ácidos para formar compuestos iónicos llamados sales de amonio. El sulfato de amonio se puede sintetizar mediante la reacción de amoníaco y ácido sulfúrico. El sulfato de amonio se utiliza en la agricultura como fertilizante y en la industria alimentaria con productos horneados.

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